NO.69-AI刷题题解 | 豆包MarsCode AI刷题NO.69 查找热点数据问题问题描述给你一个整数数组 n

NO.69 查找热点数据问题

问题描述

给你一个整数数组 nums 和一个整数 k ，请你返回其中出现频率前 k 高的元素。你可以按任意顺序返回答案。

1 <= nums.length <= $10^5$
k 的取值范围是 [1, 数组中不相同的元素的个数]
题目数据保证答案唯一，换句话说，数组中前 k 个高频元素的集合是唯一的

你所设计算法的时间复杂度必须优于 O(n log n) ，其中 n 是数组大小。

示例 1

输入: nums = [1,1,1,2,2,3], k = 2

输出: [1,2]

示例 2

输入: nums = [1], k = 1

输出: [1]

测试案例分析

以 nums = {4,4,4,2,2,2,3,3,1}, k = 3 为例：

出现频率依次为{数字，频数}: {4, 3}, {2, 3}, {3, 2}, {1, 1}。
取频率前 k 高的元素，即4, 2, 3。
有序排列：[2,3,4]。

最终返回值为 "2,3,4"。

题目解析

首先，我们需要构建一个 vector<pair<int,int>>arr 用于存储初始 nums 中的数字和对应的频数
然后，我们需要根据频数对 arr 中的 pair 进行降序排序，以便找到其中出现频率前 k 高的元素
接着，我们需要取出出现频率前 k 高的元素存入 vector<int>result
另外，我们需要对 result 中的元素按照数字大小升序排序
最后，我们对 result 中的元素按照题目所需的格式返回 string

定义变量如下:

记录 nums 中的数字和对应的频数：vector<pair<int,int>>arr
记录某数字出现的频数：count
记录目前所在索引位置：pos
记录前 k 个高频元素的集合：vector<int> result

代码实现

#include <vector>
#include <string>
#include <algorithm>

using namespace std;

std::string solution(std::vector<int> nums, int k) {
    sort(nums.begin(),nums.end());
    vector<pair<int,int>>arr(nums.size());
    int count=0;
    int pos=0;
    for(int i=0;i<nums.size();i++){
        if(i==0 || nums[i]==nums[i-1]){
            count++;
        } 
        else {
            arr[pos] = make_pair(nums[i-1], count);
            count=1; //此时与上一索引对应数组的值不同，个数重新初始化，且为1 
            pos++;
        }
    }arr[pos] = make_pair(nums.back(), count); //处理最后一个元素 
    
	sort(arr.begin(), arr.end(), [](pair<int, int>& a, pair<int, int>& b) {
        return a.second > b.second; // 按频率降序
    });
    
    vector<int> result;
    for (int i = 0; i < k; i++) {    //取出前k个元素
        result.push_back(arr[i].first);
    }
    
    sort(result.begin(),result.end()); //对返回结果按照升序排序 

    string rst;
    for(int j=0;j<k;j++){ //匹配题目所需返回格式 
        rst.push_back('0'+result[j]);
        if(j!=k-1) rst.push_back(',');
    }
    return rst;
}

注意：

初始化时，使用 sort 对 nums 进行排序，能避免在 arr 中还需对乱序的数字输入进行处理，有效降低了时间复杂度
在遍历 nums 并更新 arr 后，count 需重置，由于此时处在与前元素不同的第一个数的位置，所以 count = 1
在遍历 nums 并记录 count 时，对于最后一个元素需要单独处理，否则会漏掉最后一个元素的记录
对 arr 根据频数进行降序排列使用 sort 方法： sort(arr.begin(), arr.end(), [](pair<int, int>& a, pair<int, int>& b) { return a.second > b.second; });
题目测试案例要求对最终输出按照元素数字大小升序排序，故需要对 result 进行 sort(result.begin(),result.end()) 的额外处理
本解法的时间复杂度为 O(nlogn)